T.

水電項(xiàng)目自然風(fēng)險(xiǎn)綜合分析與評(píng)估

T.迪特勒等

鑒于水電開發(fā)地點(diǎn)的地理、地形和氣候等條件，水電項(xiàng)目面臨一系列固有的自然風(fēng)險(xiǎn)因素。闡述了風(fēng)險(xiǎn)的定義，并列舉出水電項(xiàng)目所面臨的幾類主要自然風(fēng)險(xiǎn)。強(qiáng)調(diào)了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)的重要性，提出了水電開發(fā)自然風(fēng)險(xiǎn)分析及評(píng)估的方法論途徑。認(rèn)為該途徑應(yīng)用范圍廣、效率高、效果好，可為預(yù)防自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、緩解災(zāi)害損失并制定災(zāi)后響應(yīng)和恢復(fù)行動(dòng)提供重要參考。

水電開發(fā)；自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)；分析及評(píng)估

來(lái)自貝利(P?yry)公司的T.迪特勒、M.維蘭德和M.富克斯深入剖析了水電開發(fā)中需要考慮的自然風(fēng)險(xiǎn)因素。

對(duì)所有的水電項(xiàng)目而言，自然風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估都是實(shí)現(xiàn)安全設(shè)計(jì)的前提條件。水電在自然風(fēng)險(xiǎn)面前具有脆弱性，這是由其可行性所需諸條件直接決定的。全球許多水電站所處的地形都比較極端，即高度在相對(duì)較短的距離內(nèi)快速下降。這一地形具有固有的危險(xiǎn)性，極易遭受自然災(zāi)害。除此之外，水電站通常位于降水量比較大的地區(qū)。對(duì)水資源的大量需求，也帶來(lái)了洪水和多變地形的額外風(fēng)險(xiǎn)。這些綜合條件對(duì)水力發(fā)電有助益，但同樣也是風(fēng)險(xiǎn)源。

1 自然風(fēng)險(xiǎn)

風(fēng)險(xiǎn)被定義為具有潛在破壞性的自然事件。這類事件可能會(huì)造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)動(dòng)蕩或環(huán)境退化。風(fēng)險(xiǎn)并非只有簡(jiǎn)單的一種類型，而且許多風(fēng)險(xiǎn)也并非相互排斥。此處所列的諸類風(fēng)險(xiǎn)并不十分詳盡，不同個(gè)案通常需要不同的評(píng)估方式來(lái)確定風(fēng)險(xiǎn)因素。

影響水電設(shè)施的自然風(fēng)險(xiǎn)中，滑坡就是最常出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)之一。壩址附近大量土石的移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致建筑物掩埋、地基被削弱，土石會(huì)傾瀉而下大規(guī)模涌入水庫(kù)，比如2008年中國(guó)汶川地震之后發(fā)生在紫坪鋪水庫(kù)的大規(guī)?；率录?。由于地面震動(dòng)，大量土石順著鄰近山坡滑下，流入下方水庫(kù)。即使單獨(dú)一次滑坡不足以造成災(zāi)難性影響，多次小規(guī)?；略斐傻睦鄯e效應(yīng)仍然會(huì)對(duì)水電站造成極大破壞，并使發(fā)電用水水量減少。然而，并非只有地震才會(huì)造成滑坡，一般的邊坡失穩(wěn)本身也會(huì)造成滑坡事件。

地震會(huì)通過(guò)多種方式影響水電設(shè)施，既有直接影響，也有次生影響。其主要風(fēng)險(xiǎn)，是地面震動(dòng)導(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫，或使水庫(kù)攔水壩出現(xiàn)潰壩。嚴(yán)重情況下，地表沿?cái)鄬泳€出現(xiàn)的斷裂，足以使破裂帶內(nèi)的任何建筑受到壓力甚至出現(xiàn)裂縫。地震的次生影響包括巖崩和滑坡、水庫(kù)內(nèi)的脈沖波和堰塞湖。

原生塊體移動(dòng)——如地形整體性退化導(dǎo)致的斜坡崩塌和巖石崩落。雖然它通常沒(méi)有滑坡或地震劇烈，但同樣也是自然風(fēng)險(xiǎn)的重要致因。這類持續(xù)性低水平風(fēng)險(xiǎn)有可能會(huì)破壞設(shè)備并使人員陷入險(xiǎn)境，從而嚴(yán)重影響水電設(shè)施。

水電設(shè)施還經(jīng)常設(shè)在高洪水風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)。洪水造成的潰壩和其他水電設(shè)施的故障，可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性事件，給下游地區(qū)帶來(lái)巨大損失。對(duì)設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行恰當(dāng)評(píng)估至關(guān)重要，如果溢洪道設(shè)計(jì)泄流量不足，發(fā)生極端洪水時(shí)就可能出現(xiàn)漫頂和潰壩風(fēng)險(xiǎn)。但是，漫頂并非總是由河流洪水造成，強(qiáng)風(fēng)或滑坡沖入水庫(kù)也會(huì)引發(fā)漫頂。此外，地震或者壩基、壩肩的地質(zhì)破壞也可能會(huì)造成堤壩潰決。

因此，自然風(fēng)險(xiǎn)綜合分析應(yīng)視為是現(xiàn)代大壩安全評(píng)估中必不可少的一部分。

2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

由于潛在后果嚴(yán)重，風(fēng)險(xiǎn)防范和自然風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是所有水電建設(shè)的重要組成部分。風(fēng)險(xiǎn)的常規(guī)計(jì)算方法為：風(fēng)險(xiǎn)=危險(xiǎn)性×脆弱性。 在這種情況下，脆弱性就被定義為受物理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素或過(guò)程決定的條件，它會(huì)增加某個(gè)群體對(duì)危險(xiǎn)影響的敏感性。

所有這些因素的評(píng)估和量化應(yīng)用了一套程序性方法。貝利公司遵循在瑞士和其他地區(qū)的基建項(xiàng)目中開發(fā)并成功應(yīng)用的方法，該方法適用于各種不利的地理、地形和氣候環(huán)境。首先，開展詳盡的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，然后確定保護(hù)目標(biāo)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，最后根據(jù)可持續(xù)性原則規(guī)劃相關(guān)措施。最后一步對(duì)于整個(gè)過(guò)程不可或缺，因?yàn)樗捎靡环N綜合性方法，與所有項(xiàng)目利益相關(guān)者和管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作。當(dāng)前，對(duì)于洪水和地震等一些特定災(zāi)害來(lái)說(shuō)，基于風(fēng)險(xiǎn)的方法正變得愈發(fā)重要。

初步評(píng)估之后，必須及時(shí)跟進(jìn)持續(xù)性的紓緩、響應(yīng)和恢復(fù)程序。采取預(yù)防性措施減輕損害程度，準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)措施以防損害發(fā)生，在有害事件發(fā)生后接受教訓(xùn)以汲取關(guān)于減災(zāi)的經(jīng)驗(yàn)。

3 評(píng)估示意圖

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的首要目標(biāo)是回答以下3個(gè)問(wèn)題。第一，會(huì)發(fā)生什么以及會(huì)在哪里發(fā)生？也可以稱為辨識(shí)危險(xiǎn)。第二，這一事件發(fā)生的頻率和強(qiáng)度如何，以及預(yù)計(jì)會(huì)造成多大的破壞？這是危險(xiǎn)性、脆弱性和風(fēng)險(xiǎn)分析的核心問(wèn)題。第三，什么方法可以最有效地保護(hù)人員和財(cái)產(chǎn)？這一問(wèn)題屬于規(guī)劃措施的范疇。

回答以上所有問(wèn)題的基礎(chǔ)，是一系列不同類型的示意圖。根據(jù)項(xiàng)目的規(guī)模大小和復(fù)雜程度，可以利用不同類型的示意圖進(jìn)行評(píng)估。這些示意圖可以大致分為4類。

(1) 歷史示意圖。這類地圖記錄了過(guò)去曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的重大事件，幫助提示未來(lái)的潛在危險(xiǎn)可能會(huì)在何處發(fā)生。

(2) 危險(xiǎn)示意圖。這類地圖會(huì)顯示危險(xiǎn)過(guò)程可能發(fā)生的地點(diǎn)(即使過(guò)去未曾發(fā)生過(guò))，還可顯示該過(guò)程的強(qiáng)度和概率。例如，圖上可以顯示該地區(qū)面臨的概率性地震或洪水風(fēng)險(xiǎn)。此類示意圖作為主要的管理工具之一，可以為結(jié)構(gòu)性防護(hù)措施提供依據(jù)，同時(shí)也是現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、規(guī)劃和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)。

(3) 破壞示意圖。此類地圖在某個(gè)特定區(qū)域內(nèi)標(biāo)示出面臨風(fēng)險(xiǎn)的地方，包括經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)、每次事件/每年的平均損失，或每次事件/每年的死亡人數(shù)。在此類示意圖的基礎(chǔ)上，可以對(duì)保護(hù)方法進(jìn)行時(shí)間和資金優(yōu)先級(jí)排序，也是最適合結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性措施的決策工具。

(4) 強(qiáng)度示意圖。這種示意圖可顯示某個(gè)自然災(zāi)害事件的空間范圍和相應(yīng)強(qiáng)度，具有特定的重現(xiàn)期或概率。

4 方法論途徑的益處

本文概述的方法論途徑，不僅為水電建設(shè)帶來(lái)一系列益處，還可以應(yīng)用于其他任何基建工程并發(fā)揮同樣作用。定義明確的標(biāo)準(zhǔn)化步驟，使其可以成功應(yīng)用于各種不同的風(fēng)險(xiǎn)和項(xiàng)目。步驟的標(biāo)準(zhǔn)化，確保結(jié)果對(duì)所有利益相關(guān)者均具有透明性和可復(fù)制性。該途徑既有效率也有效果。只有對(duì)某個(gè)項(xiàng)目實(shí)際產(chǎn)生影響的風(fēng)險(xiǎn)予以考慮和分析，才能有針對(duì)性地提出相應(yīng)紓緩措施。

水力發(fā)電和自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)具有內(nèi)在聯(lián)系，因?yàn)槎呔哂泄餐攸c(diǎn)。因此，對(duì)這些災(zāi)害的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，對(duì)于所有水電設(shè)施或其他任何基建設(shè)施的安全而言都至關(guān)重要。以系列示意圖為基礎(chǔ)，采用這種方法論途徑，是取得成功結(jié)果的最有效方法。同樣，應(yīng)將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理視為一個(gè)連續(xù)性過(guò)程。紓緩、響應(yīng)和恢復(fù)行動(dòng)必須緊密配合。

譚婧譯

(編輯：陳紫薇)

F272.35

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2017-06-28

1006-0081(2017)09-0036-02